Kiyoshi Yagi 研究室

主宰者：Kiyoshi Yagi
筑波大学

AI 要約（直近 5 年の研究成果）

この研究室は、タンパク質や生体分子の構造と機能を、コンピュータシミュレーションと分光学的性質の計算から解明する研究を行っています。主要な研究の問いは、タンパク質の折りたたみや酵素反応の際に構造がどのように変化し、その変化が赤外吸収スペクトルなどの分光信号にどう反映されるかという点です。また、膜分子やイオン交換膜など、複雑な環境に置かれた生体分子の振る舞いも対象としています。 手法として、分子動力学シミュレーション（MD）と量子化学計算を組み合わせた量子力学/分子力学法（QM/MM）を活用しています。特に、分子の振動を非調和性（通常の物理モデルでは説明できない複雑な振動挙動）まで含めて正確に計算する手法を開発し、実験スペクトルとの詳細な比較を行っています。さらに機械学習を用いた力場開発も進めており、計算コストを削減しながら複雑な生化学反応を扱える方法を整備しています。 主要な発見として、タンパク質の異なる構造状態はそれぞれ固有の振動スペクトルの特性を示すことが明らかになり、これにより分光データから構造情報を抽出できることが示されました。また、酵素反応時の部分タンパク質間の相互作用（アロステリック効果）も、QM/MM計算により詳細に解析できることが確認されています。これらの計算手法は、医学や材料科学など様々な分野での応用が期待されています。

※ AI（Claude）が、公開されている論文要旨から研究の問い・手法・主要な発見を事実情報として抽出・再構成して自動生成しています。誤りを含む可能性があるため、正確性は研究室公式情報でご確認ください。

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